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Contenu principal

Introduction à la température

Dans un premier temps, on résout un exercice en utilisant la Loi PV=cste lors d'une transformation à température constante. Ensuite, on relie la température à l'énergie cinétique des particules de gaz. Enfin, on présente la Loi des Gaz Parfaits. Créé par Sal Khan.

Transcription de la vidéo

alors dans la vidéo d'introduction précédente on était arrivé à la conclusion que la pression une fois le volume et bien c'est égal à une constante dans le cas d'un gaz parfait tu te souviens on avait effectivement que si on dit là tel objet donc le volume augmenter et bien le nombre de chocs entre les papilles et molécules et donc le nombre de chô contre la paroi diminué donc ça allait bien le sens d'une conservation du produit pv et que à l'inversé en faisait une compression donc c'est à dire qu on diminuait le volume est d'augmenter cette fréquence de choc ah oui j'oubliais dire aussi et donc là dans le cadre d'une compression on diminue l'air et comme la pression c'est en gros le nombre de chocs sur l'herbe que c'est la force sur l'est ça va aussi dans le sens d'une conservation du produit pv alors maintenant on va faire un petit problème type la thur on va voir que effectivement cette formule bien elle s'applique à des problèmes extrêmement simple et ça revient finalement exactement à faire ce qu'on a fait avec les mains à dire ça augmente ça diminue sauf que là on s'en sert pour le gain qu alors on va supposer qu'on a un gaspard fait effectivement et on va dire que le volume initial de mon gaz c'est qu'on va dire 50 mètres cubes on va dire que la pression initiale de mangas c'est 500 pascal est donc un puits v comme ça donc on se souvient d'ailleurs 500 pascal qu'est ce que c'est c'est 500 newton par mètre carré c'est directement limité de forces par inité d'air et donc je fais je fais donc une une compression va dire et donc le volume final ça va être 20 mètres cubes et ma question c'est de trouver la pression finale alors ça tu vois ça va vraiment pas être compliqué il va juste falloir appliquer donc ce que cette formule que j'ai écrit là alors d'abord on peut le faire on peut avoir une intuition deux cas les résultats je devrai trouver donc on me dit comment une compression et que donc le volume diminue et finalement de remettre devrait trouver p2 qui augmente donc p2 supérieur ap 1 là on est d'accord do believe à 1 sec ep 1 v1 égale constante et p2v de égal à la même constante donc égale p2v 2 donc finalement on a que p 1 v1 égale p2v deux revues qu'elles sont toutes les deux égal à la même constante donc moi ce que je cherchais p2 donc ça me fait si je divise tout par v2p 1 v1 sur v2 kiéthéga la p2 donc si maintenant je retourne ça nombreux sens ça me fait p2 égale p 1 v1 sur v2 est donc voilà j'ai bien trouvé ma formule actuelle c'était vraiment pas du tout et maintenant je vais faire l'application numérique de tout ça donc ça me fait p 2 kiéthéga la p1 dont 500 x v 1 x 50 / 20 alors déjà nous donc le dise la fin je peux supprimer le dif et 2 eh bien on va se mettre sous la safer 250 donc ça me fait cinq fois 250 ça me fait donc 1250 pascal pour p2 donc c'est logique je vois bien que c'est supérieur à perdre donc je vois comme ça tu vois j'ai pu facilement calculer la pression quand je connaissais l'état initial et le volume de l'état final donc ça finalement tu vois c'est un problème vraiment extrêmement simple on avait deux paramètres et maintenant ça va nous permettre qu'on a bien compris ça d'introduire un 3e para mais qui est la température alors la température normalement tu en as une assez bonne intuition faisait quelque chose que tu expérimente vraiment tous les jours quoi quelque chose qui a une température qui est forte et bien tu auras demande ça me dire que c'est quelque chose de chaud là sur les d'accord est quelque chose qui a une température basse et bien c'est quelque chose qui est froid là dessus on est d'accord et maintenant et bien quelque chose qui est chaud tu vas aussi avoir tendance à penser c'est quelque chose qui a plus d'énergie est quelque chose qui est froid massa moins d'énergie que quelque chose qui est chaud et tout ça c'est tout à fait vrai tu vas cd par exemple le soleil ça a plus d'énergie que la glace voilà c'est qu'elle sait aussi bête que ça donc finalement donc finalement voilà donc on se rendit bien c'est que la température évolue comme l'énergie donc si maintenant on prend un exemple un peu bête mais pour comprendre une propriété tout ça je prends une tasse de thé j'ai une tasse de thé qui bouffe qui est à 100 degrés celsius et maintenant je prends un chaudron de thé c'est un énorme contenant quibou aussi à 100° est alors ma question est très simple qu'est ce qui a le plus d'énergie une tasse de thé à 100° ou un chaudron de thé à 100 degrés et attention c'est pas une question bête pour une fois c'est pas le fameux ce qui est plus lourd un type humain guilleux plombs parce que là c'est deux choses là n'ont pas du tout la même énergie et qu'est ce qui va avoir le plus d'énergie et bien c'est le chaudron était le chaudron t a plus d'énergie que le la tasse de thé et ça c'est parce que dans le chaudron de thé il y à beaucoup plus de molécules qui sont là sont de grings que dans la tasse de thé où il ya moins de molécules qui sont à son degré donc tout ça m'amène à dire quelque chose de super important qui est qu'en fait l'énergie la température ça te donne une énergie par molécule la température c'est une énergie par molécule un nombre de molécules donc si maintenant j'essaye de retraduire tout ça et bien on en arrive à notre fameuse main de somme-leuze énergie cinétique tu vois qu'en fait la température ça va être liés finalement à une énergie cinétique et ça c'est parce que la température elle te donne de l'énergie pour mettre en mouvement des molécules et ça donc je sais pas si tu le sais mais la différence entre un un glaçon typiquement et de l'eau liquide c'est que les glaçons ils ont peu d'énergie donc les molécules sont quasi mobiles sont immobiles même alors que dans l'eau liquide elles sont en mouvement mais toi tu le vois pas si tu veux et quand tu portes tout ça à ébullition donc sans compter le changement d'état où ça passe a été de gaz mais tu vois qu'il ya du mouvement fin alors ce que je dis est un peu un peu un peu fou un peu imaginent mais tu vois ça donne vraiment une intuition que la température c'est d'énergie sous forme de mouvement et donc si maintenant je retrace d'autres formes d'énergie cinétique ce que je viens de dire là et bien j du coup que la température et bien si je prends que c'est une constante donc c'est une constante c'est proportionnel à une énergie cinétique par nombre de molécules donc ça nous dit que l'énergie cinétique ternik et bien c'est proportionnel donc me prend une autre constante on s'en fiche au nombre de molécules fois à la température et ça c'est vraiment quelque chose d'important c'est vraiment quelque chose qui en thermodynamique va être vraiment extrêmement important donc là on va tracer un trait comme ça donc on avait dit si tu te souviens bien que la pression fois le volume c'est égal à une constante et on avait dit que c'était finalement tu te souviens proportionnelle à une énergie cinétique mais l'énergie cinétique totale du système et l'énergie cinétique totale du système bien fait exactement ici ce que j'ai calculé la donc si maintenant je reste tout est contraint de proportionnalité ensemble sinon on va me laisser sim proportionnelle tu vois c'est plus simple ça me dit que pv mais a il est proportionnel à nt au nombre de molécules fois la température donc finalement si maintenant j'écris ça avec une autre constante on va appeler grande cas ça me dit que pv mais c'est égal à grand qu'un fois n fois tu es et donc ça tu vois c'est une propriété hyper importante et tu verras que par la suite on va pouvoir calculer cette constante proportionnalité et que cette loi là que l'on vient de démontrer finalement et bien s appelle la loi des gaspards fait alors on va pas rentrer plus en détail tout de suite là dedans on va plutôt essayer de faire comme tout à l'heure avec petit exercice pour comprendre qu'est ce que ça veut dire et on va se concentrer non plus sur le produit pv mais tu vois qu'une allemand si je divise tout ça partait ça me donne que p v sûreté et bien c'est égal à une constante cas donc ça c'est au cyber important écart donc là c'est pas bien parce que tu as j'ai déjà pris sinon voilà pleka prîmes justes pour dire que c'est une autre constante mais qu'on a bien les produits pv sûreté qui est constant donc là on va faire de la place pour continuer à parler de ça donc je reprends j'ai dit que pv sûreté et bien c'est égal à une constante alors je prends pour ça un volume comme d'habitude hop ça remet dedans y'a des molécules le ca par exemple et on va se dire donc on va oui en fait on va faire ça très simple on va faire vraiment avec les mains ont par exemple m'a dit j'ai fait augmenter ma température et jeudi que comme un volume reste constant alors comment quand la température augmente ça veut dire que je donne plus d'énergie à me molécules dont elles vont plus bouger elles vont plus se cogner et le col volume reste constant ça veut dire que l'air sur lequel vous saucony reste constant donc finalement tout ça ça va atteindre vers si je me souviens toujours que la pression c'est une des forces eurent de l'air donc ici j'ai sac est constant et j'ai ça qui augmente donc finalement que ça me donne que la pression elle va augmenter alors si maintenant je garde que ma température augmente mais je dis que c'est la pression qui reste constante alors par rapport à tout ça donc samedi que la température augmente donc ça ça j'ai ré écrire hop comme ça donc les forces elles augmentent et la pression elle est constante et bien je vois qu'il faut que mon air augmente elle aussi de telle manière à ce que la pression la semaine stands donc ça veut dire que mon volume lui va augmenter et donc tu vois c'est logique que lorsque finalement la température augmente et bien la manière de garder la pression constante c'est d'augmenter l'air sur lequel elles vont se cogner puisqu'elles vont se cogner plus souvent donc voilà donc j'espère que demain à nantes a bien compris le lien faut pas le lien mais le fait que ces trois grandes heures soit gay la pression le volume et la température et on va continuer à appliquer ça donne de nombreux exemples dans la suite